Ai có thể nghĩ rằng Sao Diêm Vương là một nghệ sĩ graffiti, vẽ tranh đồng hành với vết bẩn màu đỏ bao phủ một khu vực có kích thước của New Mexico?
Độ phân giải cao, chế độ xem màu nâng cao của mặt trăng lớn nhất Sao Diêm Vương, Charon. Vật liệu màu đỏ ở vùng cực bắc (trên cùng) - có tên không chính thức là Mordor Macula - là khí metan được xử lý hóa học thoát ra từ bầu khí quyển Sao Diêm Vương vào Charon. Hình ảnh qua NASA / JHUAPL / SwRI.
Tin tức hấp dẫn từ hành tinh lùn Pluto và mặt trăng lớn nhất của nó Charon vẫn xuất hiện, hơn một năm sau khi tàu vũ trụ New Horizons quét qua hành tinh này vào tháng 7 năm 2015. Một tháng trước khi con ruồi lịch sử - có khả năng là con ruồi Pluto duy nhất ở một số về thời gian sống của chúng ta - Máy ảnh của New Horizons đã thấy vùng cực bắc của Charon có màu đỏ. Bây giờ, sau khi phân tích các hình ảnh và dữ liệu khác được gửi lại bởi New Horizons, các nhà khoa học cho biết vào ngày 14 tháng 9 năm 2016 rằng màu cực của Charonật đến từ chính Sao Diêm Vương. Họ nói rằng khí metan thoát ra khỏi bầu khí quyển Sao Diêm Vương trở thành bẫy bị bẫy bởi lực hấp dẫn của Charon. Khí đóng băng đến bề mặt băng giá lạnh lẽo ở cực Charon. Sau đó, một quá trình hóa học xảy ra trong đó ánh sáng cực tím từ mặt trời biến đổi khí mêtan thành hydrocacbon nặng hơn và cuối cùng thành vật liệu hữu cơ màu đỏ gọi là tholin.
Công trình của các nhà khoa học được công bố trên tạp chí đánh giá ngang hàng Thiên nhiên.
Will Grundy là một nhà đồng điều tra New Horizons từ Đài thiên văn Lowell ở Flagstaff, Arizona và là tác giả chính của bài báo. Ông nói trong một tuyên bố từ NASA:
Ai có thể nghĩ rằng Sao Diêm Vương là một nghệ sĩ graffiti, phun sơn đồng hành với vết bẩn màu đỏ bao phủ một khu vực có kích thước của New Mexico?
Mỗi khi chúng tôi khám phá, chúng tôi tìm thấy những điều ngạc nhiên. Thiên nhiên là sáng tạo đáng kinh ngạc trong việc sử dụng các định luật cơ bản của vật lý và hóa học để tạo ra những cảnh quan ngoạn mục.
Tuyên bố của NASA về cách nhóm Grundy Viking đạt được kết luận về cực đỏ Charonùi:
Nhóm nghiên cứu đã kết hợp các phân tích từ các hình ảnh Charon chi tiết thu được bởi New Horizons với các mô hình máy tính về cách băng phát triển trên các cực Charon. Các nhà khoa học của Mission trước đây đã suy đoán rằng khí mêtan từ bầu khí quyển Sao Diêm Vương bị mắc kẹt ở cực bắc Charon, và từ từ chuyển thành vật liệu màu đỏ, nhưng không có mô hình nào hỗ trợ lý thuyết đó.
The New Horizons đội đào vào dữ liệu để xác định xem điều kiện về Texas cỡ mặt trăng (có đường kính 753 dặm hoặc 1.212 km) có thể cho phép chụp và xử lý khí mêtan. Các mô hình sử dụng quỹ đạo Pluto và Charon [248 năm quanh mặt trời cho thấy một số thời tiết khắc nghiệt ở cực Charon, nơi 100 năm ánh sáng mặt trời liên tục xen kẽ với một thế kỷ khác của bóng tối liên tục. Nhiệt độ bề mặt trong những mùa đông dài này giảm xuống -430 Fahrenheit (-257 độ C), đủ lạnh để đóng băng khí metan thành chất rắn.
Grundy giải thích:
Các phân tử metan dội lại trên bề mặt Charon, cho đến khi chúng quay trở lại không gian hoặc hạ cánh trên cột lạnh, nơi chúng đóng băng rắn, tạo thành một lớp băng metan mỏng kéo dài cho đến khi ánh sáng mặt trời quay trở lại vào mùa xuân.
Nhưng, tuyên bố của các nhà khoa học đã giải thích, trong khi băng metan nhanh chóng thăng hoa, các hydrocarbon nặng hơn được tạo ra từ nó vẫn còn trên bề mặt.
Các mô hình cũng đề xuất rằng vào mùa xuân Charon, ánh sáng mặt trời quay trở lại kích hoạt sự biến đổi khí metan đông lạnh trở lại thành khí. Nhưng trong khi băng metan nhanh chóng thăng hoa, các hydrocacbon nặng hơn được tạo ra từ quá trình bay hơi này vẫn còn trên bề mặt.
Ánh sáng mặt trời tiếp tục chiếu những thức ăn thừa đó thành vật liệu màu đỏ - được gọi là tholins - đã tích lũy từ từ trên các cột Charon lối đi trong hàng triệu năm. Các quan sát mới của Horizons về cực khác, hiện đang chìm trong bóng tối mùa đông - và chỉ được nhìn thấy bởi New Horizons bằng ánh sáng phản chiếu từ Sao Diêm Vương, hay Sao Diêm Vương tỏa sáng - xác nhận rằng hoạt động tương tự đã xảy ra ở cả hai cực.
Alan Stern, điều tra viên chính của New Horizons từ Viện nghiên cứu Tây Nam và là đồng tác giả nghiên cứu, cho biết:
Nghiên cứu này giải quyết một trong những bí ẩn lớn nhất mà chúng ta tìm thấy trên Charon, mặt trăng khổng lồ Pluto,. Và nó mở ra khả năng các hành tinh nhỏ khác trong Vành đai Kuiper có các mặt trăng có thể tạo ra các tính năng chuyển giao khí quyển tương tự hoặc thậm chí rộng hơn trên các mặt trăng của chúng.
Hình ảnh sai màu của Sputnik Planum hình trái tim Pluto, lần đầu tiên được nhìn thấy bởi New Horizons vào năm 2015. Hình ảnh qua NASA / JHUAPL / SwRI.
Điểm mấu chốt: Sau khi phân tích các hình ảnh và dữ liệu khác được gửi bởi New Horizons trong chuyến bay Pluto năm 2015, các nhà khoa học cho biết vào ngày 14 tháng 9 năm 2016, màu đỏ ở cực bắc Charon tựa bắt nguồn từ khí metan thoát ra từ chính Sao Diêm Vương.